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"Sicherheitsvorrichtung für einen Aufenthalt
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einer Person bei einem nichtatmosphärischen Druck, insbesondere für
Taucher Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für einen Aufenthalt
einer Person bei einem nichtatmosphärischen Druck, insbesondere für Taucher.
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Es ist bekannt, besondere Sicherheitsvorrichtungen, sogenannte Totmann-Vorrichtungen,
in solchen Fällen vorzusehen, in denen eine plötzlich auftretende Handlungsunfähigkeit
einer Person ein nachteiliges Ereignis, wie ein Unglück oder gar eine Katastrophe
nach sich ziehen könnte. So werden beispielsweise Totmann-Einriclltungen im Pührerstand
von Lokomotiven oder Flugzeugen eingesetzt, wobei diese Totmann-Einrichtungen darauf
beruhen, daß die
hierdurch überwachte Bedienungsperson entweder
dauernd oder in zeitlichen Abständen eine Kontrolleinrichtung betätigen muß.Ein
Ausbleiben dieser Betätigung wertet die Kontrolleinrichtung als eine eingetretene
Handlungsunfähigkeit der Bedienungsperson, worauf entsprechende Rettungsmaßnahmen,
wie ein Bremsvorgang oder eine automatische Steuerung, in Gang gesetzt werden. Entsprechend
dem ihnen zugrundeliegenden Zweck hängen diese bekannten Totmann-Einrichtungen lediglich
von der Betätigung durch die Bedienungsperson ab, wogegen ein Einschluß der herrschenden
Umgebungsbedingungen keine Berücksichtigung findet.
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Es sind jedoch auch die Fälle von großer praktischer Bedeutung, in
denen gerade sich verändernde Umgebungsbedingungen, nämlich ein vom normalen atmosphärischen
Druck abweichender, veränderlicher über- oder Unterdruck auf eine Person einwirkt
und zu deren Handlungsunfähigkeit führt. Bekannt ist hier vor allem die Gefahr des
Tiefenrausches sowie des Sauerstoffmangels oder der Sauerstoffvergiftung, wie sie
bei Schwimm- bzw. Leichttauchern oder auch bei schweren Helmtauchern und Unterwasserfahrzeugsesatzungen,
die unter erhöhtem Umgebungsdruck arbeiten, auftreten können. Die damit einhergehenden
Erscheinungen einer Sinnestrübung, Ohnmacht oder eines Handlungsunvermögens, die
durch die gegenüber dem atmosphärischen Druck veränderten Druckverhältnisse verursacht
sind, erfordern zur Verhütung schl-immerer Folgen die sofortige Einleitung angemessener
Rettungsmaßnahmen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung
zu schaffen, die in ihrer Wirkung druckabhängig und dadurch den besonderen Erfordernissen
der Rettung unter Bedingungen nichtatmosphärischen Druckes besser angepaßt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine von einem Druckfühler
und einer Löscheinrichtung gesteuerte Kontrolleinrichtung, durch die eine zeitliche
Folge von Kontrollsignalen und damit einhergehenden, mittels einer durch die Person
erfolgenden Betätigung der Löscheinrichtung unterdrückbaren Rettungssignalen erzeugbar
ist, wobei der zeitliche Abstand der Kontrollsignale in Abhängigkeit vom durch den
Druckfühler gemessenen jeweiligen Umgebungsdruck selbsttätig einstellbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird der Tatsache Rechnung getragen,
daß bei vom atmosphärischen Druck abweichenden Verhältnissen des Umgebungsdrucks
die menschliche Handlungsfähigkeit beeinträchtigt und Gefahren für das Leben hervorgerufen
werden können.
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Die einem nichtatmosphärischen Druck unterworfene Person wird daher
bei der Erfindung durch die Kontrolleinrichtung überwacht, indem die von der Kontrolleinrichtung
erzeugte zeitliche Folge der Kontrollsignale einer die Handlungsfähigkeit der überwachten
Person anzeigenden Reaktion bedarf, nämlich der Unterdrückung der mit den Kontrollsignalen
einhergehenden Rettungssignale durch Betätigung der Löscheinrichtung. Wird die Löscheinrichtung
nach dem Auftreten eines der Kontrollsignale nicht innerhalb einer bestimmten
Zeit
betätigt, so muß die Handlungsunfähigkeit der überwachten Person angenommen werden
und das infolge der fehlenden Betätigung der Löscheinrichtung auftretende Rettungssignal
verursacht dann eine Auslösung und Einleitung geeigneter Rettungsmaßnahmen.
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Die erfindungsgemäße Lehre sieht.dabei vor, daß der zeitliche Abstand
der Kontrollsignale nicht konstant ist, sondern eine selbsttätige Einstellung in
Abhängigkeit vom jeweiligen Umgebungsdruck erfährt. Dies ist äußerst wesentlich,
weil die Gefährdung der Handlungsfähigkeit und Gesundheit der nichtatmosphärischern
Druck ausgesetzten Person stark von den tatsächlichen Verhältnissen des Umgebungsdruckes
abhängt. Im allgemeinen bedeu-ten geringe Abweichungen vom atmosphärischen Druck
noch keine Gefahr, so daß der die Intensität der Überwachung bestimmende Abstand
der Kontrollsignale sehr g-roß oder sogar unendlich groß sein darf, wogegen mit
einer zunehmenden Abweichung vom atmosphärischen Druck schlieblich Sicherheitsschranken
bzw. die Grenzen von Sicherheitsbereichen erreicht oder überschritten werden, wobei
sodann eine entsprechend intensive Überwachung mit einem immer geringer werdenden
zeitlichen Abstand der Kontrollsignale erforderlich ist.
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Beim Sporttauchen liegt beispielsweise im Falle der Verwendung von
reinem Sauerstoff als Atemgas die theoretische Sicherheitsschranke bei einer Tauchtiefe
von 7 in, was durch den dieser Tauchtiefe entsprechenden Sauerstoffpartialdruck
von 1,7 bar bedingt ist, weil Sauerstoff bei einem höheren Druck toxisch wirkt.
Demgegenüber ist jedoch die praktische Sicherheitsschranke auf eine Tauchtiefe von
2Q - 25 m entsprechend einem Druck von 3 - 3,5 bar
vorgeschoben,
wobei diese praktische Grenze in hohem Maße von der gegenwärtigen Gesamtverfassung,
Übung, Aufenthaltsdauer, Umgebungstemperatur u.dgl. abhängig ist. Im Unterschied
zur Verwendung von reinem Sauerstoff als Atemgas werden durch das Tauchen mit Preßluft-
bzw. Mischgasgeräten erheblich günstigere Werte der Sicherheitsschranke erreicht.
Hier liegt erfahrungsgemäß die Sicherheitsschranke für das Tauchen bei einer Tiefe
von 30 - 40 m entsprechend einem Druck von 4 - 5 bar. Ab dieser Sicherheitsschranke
nehmen die Gefahren für den Taucher ziemlich schnell zu. Eine Bewußtseinstrübung
bzw. narkotische Wirkung tritt meistens bereits ab 40 -50 m wassertiefe entsprechend
einem Druck von 5 - 6 bar ein, die selbst bei erfahrenen Tauchern ab etwa 70 m Wassertiefe
entsprechend einem Druck von 8 bar zur Handlungsunfähigkeit, unkontrollierter Bewußtseinstrübung,
Ohnmacht oder Tod führen können.
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Da durch die Erfindung die Intensität der Überwachung durch den zeitlich
veränderlichen Abstand der Kontrollsignale selbsttätig an das Ausmal der Gefahrenträchtigkeit
der Verhältnisse des Umgebungsdrucks angepaßt ist, wird somit den beim Tauchen auftretenden
Gefahrenmomenten ganz hervorragend Rechnung getragen.
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Für Berufstaucher kommt auch die Verwendung von Gasgemischen, wie
z.B. Helium-Sauerstoffgasgemischen als Atemgas in Betracht. In diesem Fall ist erfahrungsgemäß
nicht von einer einzigen Sicherheitsschranke auszugehen, sondern von einem bestimmten
Sicherheitsbereich. Die Größe dieses Sicherheitsbereiches bestimmt sich vor allem
nach der Art des Gasgemisches, wobei beispielsweise ein
Partialdruck
des Sauerstoffs von weniger als 0,2 bar einen Sauerstoffmangel, dagegen von mehr
als 1,7 bar eine Sauerstoffvergiftung zur Folge hat. In diesem Fall wird durch eine
geeignete Ausbildung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung der Abstand der
Kontrollsignale beim Verlassen dieses Sicherheitsbereichs in dem Maße immer kürzer,
in dem die-Gefahr zunimmt.
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Weitere Beispiele für die Anwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung
sind das Ballonfliegen, wobei im Unterschied zum vorerwähnten Beispiel des Tauchens
in diesem Fall die Druckabnahme mit wachsender Flughöhe eine immer intensivere Überwachung
erfordert, sowie die Anwendung der Erfindung bei Druckkammern mit variablen Druckverhältnissen,
bei Tauchbooten ohne oder mit nur unzureichendem Druckausgleich u.dgl.
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Ein Beispiel für die Variationsbreite des zeitlichen Abstands der
Kontrollsignale ergibt einen maximalen zeitlichen Abstand von 80 Sekunden und einen
minimalen zeitlichen Abstand von 20 Sekunden.
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Eine für das Sporttauchen mit Preßluftgeräten geeignete Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der
zeitliche Abstand der Kontrollsignale mit anwachsendem Umgebungsdruck abnimmt. Diese-gegenläufige
Abhängigkeit ist dadurch bedingt, daß bei dieser Anwendung die Gefahr mit der zunehmenden
Tauchtiefe, d.h. dem anwachsenden Umgebungsdruck steigt.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgewälzen
Sicherheitsvorrichtung ist in der Kontrolleinrichtung ein druckabhängiger Schalter
vorgesehen,durch den die Kontrolleinrichtung innerhalb eines voreinstellbaren Bereichs
des Umgebungsdrucks selbsttätig einschaltbar, außerhalb dieses Bereichs jedoch ausgeschaltet
ist. Diese Ausführungsform trägt besonders dem Umstand Rechnung, daß beispielsweise
beim Tauchen eine Überwachung erst ab einer bestimmten Tauchtiefe, die außerdem
von den persönlichen Gegebenheiten der tauchenden Person abhängig ist, erforderlich
wird.
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Dabei ist es vorteilhaft möglich, den Bereich, in dem die Oberwachung
stattfinden soll, unter Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten voreinzustellen,
wobei sodann die überwachung außerhalb des voreingestellten Bereichs ausgeschaltet
ist. Damit wird der Benutzer der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung der unnötigen
Mühe enthoben, die Löscheinrichtung auch dann zu betätigen, wenn mangels überschreitung
einer Sicherheitsschranke überhaupt keine Überwachung erforderlich ist. Dabei erweist
es sich in diesem Zusammenhang zur Erhöhung der Sicherheit als besonders zweckmäßig,
daß der voreinstellbare Bereich nur bei atmosphärischem Druck veränderbar ist Damit
wird die Gefahr-ausgeschaltet, daß die überwachte Person etwa unter dem Einfluß
einer Bewußtseinstrübung den richtig voreingestellten Bereich in gefahrbringenderWeise
verändert.
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Im Falle eines Tauchers kann die ausschließlich bei atmosphärischem
Druck durchführbare Veränderbarkeit des voreinstellbaren Bereichs beispielsweise
sowohl durch einen entsprechenden Druckfühler als auch durch einen Feuchtigkeitsfühler
bewerkstelligt werden, wobei durch den Feuchtigkeitsfühler eine Anderung des voreingestellten
Bereichs
in dem Augenblick gesperrt werden kann,in dem die Sicherheitsvorrichtung mit dem
Taucher unter die Wasseroberfläche ein taucht. Mit besonders geringem Aufwand kann
jedoch der voreinstellbare Bereich dadurch gesperrt werden,daß zu seiner Veränderung
ein besonderes Werkzeug,wie ein Schlüssel o.dgl., erforderlich ist,den der Taucher
während seinerTauchfahrt nicht mit sich führt.
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In einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung
ist außerdem vorgesehen, daß die zeitliche Dauer des Rettungssignals in Abhängigkeit
vom jeweiligen Umgebungsdruck selbsttätig einstellbar ist. Dies erweist sich vor
allem im Zusammenhang mit einer Ausführungsform als vorteilhaft, bei der das Rettungssignal
einem davon gesteuerten Magnetventil eines Auftriebskörpers, wie einer Tarierweste,
Tauchrettungswese o.dgl. zuleitbar ist. Durch eine derartige Steuerung des Magnetventils
ist die Uffnungsdauer und Dosierung des in den Auftriebskörper einströmenden Gasvorrats
aus der entsprechenden Rettungsgasflasche derart einstellbar, daß bei einer großen
Tauchtiefe ein entsprechend rascher Notaufstieg erfolgen kann. Zwar soll die Aufstiegsgeschwindigkeit
bei Preßlufttauchern etwa 18 m pro Minute nicht überschreiten, was bei einem derartigen
Notaufstieg möglicherweise überschritten wird. Da jedoch ein Tiefenrausch während
des Aufstiegs sehr schnell abklingt, wird der Taucher rasch wieder dazu in die Lage
gesetzt, seine Aufstiegsgeschwindigkeit den Bedürfnissen entsprechend durch ein
an dem Auftriebskörper, nämlich seiner Tauchrettungsweste angebrachtes Notablaßventil
anzugleichen.
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Schließlich ist bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgewälzen
Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, daß das Rettungssignal auf eine entfernte Empfangsstation
übertragbar ist. Diese Ausführungsform eignet sich vor allem für berufsmäßige Tauchunternehmungen,
insbesondere für Sättigungstauchunternehmungen, bei denen es für den Taucher meist
nicht möglich ist, sofort und ohne Einhaltung von Dekompressionszeiten an die Wasseroberfläche
zurückzukehren. In diesen Fällen stehen üblicherweise Unterwasserhäuser bzw. Druckkammern
in Bereitschaft, wobei so~dann das Rettungssignal, beispielsweise optisch, akustisch,
über Kabel oder Wellenabstrahlung der Empfangsstation die eingetretene Gefahr anzeigt,
um von dort aus die notwendigen Rettungsmaßnahmen sofort einleiten zu können.
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Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung ist mit geringem Kostenaufwand
herstellbar, da als Bauelemente hierfür bekannte elektronische Drucksensoren zur
druckabhängigen Steuerung der elektronischen Kontrolleinrichtung verwendet werden
können. Die von der Kontrolleinrichtung als elektronische Steuerimpulse erzeugten
-Rettungssignale können ebenso leicht in bekannter Weise durch Magnetventile in
eine entsprechende mechanische Drucksteuerung umgewandelt werden.
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Die Anwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung im Zusammenhang
mit Tauchern ermöglicht nicht nur eine Anzeige eintretender Gefahren, wie Sinnestrübung,
Ohnmacht o.dgl. sowie die Einleitung der entsprechenden Rettungsmaßnahmen, sondern
erlaubt auch
eine selbsttätige Bergung, wenn bereits der Tod eingetreten
ist.
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Vom Gesichtspunkt des materiallen Schadens bedeutet dies geringere
Bergungskosten und die Vermeidung versicherungstechnischer Probleme, da der selbsttätig
an die Oberfläche getriebene Tote sodann leichter auffindbar ist.
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Insbesondere ist jedoch die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung
für Sporttaucher von Vorteil, da sie keinen großen finanziellen Aufwand erfordert,
in der Bedienung einfach und auch von geringem Gewicht ist. Sie ist ferner an alle
gebräuchlichen Arten von Tauch- und Tarierwesten sowie tarierbare Anzüge, Ab- und
Auftriebskörper anschließbar.